Làm thế nào để thiết lập hệ tọa độ của robot công nghiệp?

1. Hệ tọa độ Trái đất (thế giới)
Hãy tưởng tượng, bạn sẽ làm gì nếu lạc đường trên Trái Đất? Bạn có thể tìm kiếm một điểm tham chiếu, chẳng hạn như Sao Bắc Đẩu, để xác định vị trí của mình. Tương tự, robot công nghiệp cũng có “Sao Bắc Đẩu” chính là hệ tọa độ trắc địa. Hệ tọa độ này là hệ tọa độ Descartes với trái đất làm tham chiếu và tất cả các hệ tọa độ khác đều liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp đến nó. Trong các hệ thống liên kết nhiều robot hoặc hệ thống robot có chuyển động trục ngoài, hệ tọa độ này đặc biệt quan trọng.
Tồn tại một hướng tương đối giữa hai hệ tọa độ bất kỳ, được gọi là thái độ.
Các phương pháp phổ biến để mô tả tư thế bao gồm góc Euler, ma trận biến đổi tọa độ, bậc bốn và vectơ quay. Trong số đó, góc Euler phân tích mô tả thái độ thành ba quá trình quay liên tục, với mỗi quá trình quay quay quanh một trục trực giao với trục quay quanh các phép quay tiến và lùi. Ba quá trình quay liên tiếp trong góc Euler như sau: góc quay thứ nhất là góc lệch ψ (yaw), còn gọi là hướng hay góc phương vị, với trục quay là trục z-; Góc quay thứ hai là góc nghiêng θ hay còn gọi là góc nâng, với trục quay là trục x-; Góc quay thứ ba là góc cuộn ϕ (cuộn), còn được gọi là góc ngân hàng và trục quay của nó là trục y-.
2. Hệ tọa độ cơ sở
Hệ tọa độ cơ sở là “ngôi nhà” của robot, bao gồm điểm cơ sở của robot và hướng tọa độ. Hệ tọa độ này làm nền tảng cho các hệ tọa độ khác của robot, đảm bảo khả năng dự đoán chuyển động của robot được lắp đặt cố định. Khi đứng trước robot và thao tác mặt dây chuyền giảng dạy trong hệ tọa độ cơ sở, bạn sẽ thấy rằng bằng cách thao tác mặt dây chuyền dạy học lên xuống, robot sẽ di chuyển dọc theo trục X{2}}; Thao tác với mặt dây chuyền giảng dạy sang trái và phải và rô-bốt sẽ di chuyển dọc theo trục Y-; Xoay cần điều khiển và rô-bốt sẽ di chuyển dọc theo trục Z-. Hướng của hệ tọa độ này phù hợp với hệ tọa độ Descartes trong toán học.
3. Hệ tọa độ dụng cụ
Hệ tọa độ dao là “bàn tay” của robot, dùng để xác định vị trí và hướng của dao. Hệ tọa độ này bao gồm điểm trung tâm công cụ (TCP) và hướng tọa độ, phải được đặt trước. Khi chưa có định nghĩa, robot sẽ sử dụng hệ tọa độ dao mặc định. Hệ tọa độ này rất quan trọng để đảm bảo rằng công cụ đạt đến vị trí được xác định trước một cách chính xác.
4. Hệ tọa độ phôi
Hệ tọa độ phôi là “con mắt” của robot, dùng để xác định vị trí và hướng của phôi. Hệ tọa độ này bao gồm gốc phôi và hướng tọa độ và thường được xác định bằng phương pháp ba{1}}điểm: trục X-được xác định bởi hai điểm đã biết, trục Y-được xác định bởi điểm thứ ba và hướng trục Z-được xác định bằng quy tắc bàn tay phải. Hệ tọa độ này phù hợp nhất cho việc lập trình robot vì nó giúp robot “nhìn thấy” vị trí của phôi.
5. Hệ tọa độ chung
Hệ tọa độ khớp là “khớp” của robot, được đặt trong các khớp của robot và biểu thị góc tuyệt đối của mỗi trục so với vị trí gốc của nó. Hệ tọa độ này rất quan trọng đối với việc điều khiển chuyển động của robot vì nó đảm bảo rằng mỗi khớp của robot có thể di chuyển chính xác đến vị trí được xác định trước.
6. Hệ tọa độ người dùng
Hệ tọa độ người dùng là “bộ não” của robot, cho phép người dùng tùy chỉnh hệ tọa độ Descartes cho từng không gian làm việc. Hệ tọa độ này dùng để dạy và thực hiện các thanh ghi vị trí, thực hiện các lệnh bù vị trí, v.v. Khi chưa có định nghĩa, robot sẽ sử dụng hệ tọa độ trắc địa. Hệ tọa độ này mang đến cho người dùng sự linh hoạt, cho phép họ tùy chỉnh không gian làm việc của robot theo nhu cầu riêng.
Qua bài viết này bạn đã hiểu rõ hơn về hệ tọa độ của robot công nghiệp chưa? Hãy nhớ rằng, hệ tọa độ là la bàn để robot vận hành chính xác. Bằng cách hiểu và thiết lập chính xác các hệ tọa độ này, bạn có thể dễ dàng vận hành robot và tối đa hóa hiệu quả của chúng trong nhà máy của mình. Braun Robotics, với tư cách là công ty dẫn đầu trong ngành, luôn cam kết cung cấp các giải pháp robot chính xác và đáng tin cậy nhất. Lựa chọn chúng tôi đồng nghĩa với việc lựa chọn sự chuyên nghiệp và hiệu quả.